JP2001502910A - Enzymatic coenzyme cycling using soluble pyridine nucleotide transhydrogenase - Google Patents

Enzymatic coenzyme cycling using soluble pyridine nucleotide transhydrogenase

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JP2001502910A JP10520205A JP52020598A JP2001502910A JP 2001502910 A JP2001502910 A JP 2001502910A JP 10520205 A JP10520205 A JP 10520205A JP 52020598 A JP52020598 A JP 52020598A JP 2001502910 A JP2001502910 A JP 2001502910A
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Abstract

The present invention pertains to an enzymatic reaction involving a pyridine nucleotide cofactor, wherein an enzyme is used that has a sequence of greater than 70% identity to SEQ ID NO: 2 and is capable of transferring reducing equivalents between pyridine nucleotide cofactors. Alternatively, a cell transformed to express the enzyme may be used.

Description

【発明の詳細な説明】 可溶性ピリジンヌクレオチドトランスヒドロゲナーゼを用いる 酵素的補酵素サイクリング 発明の分野 本発明は、インビボまたはインビトロの酵素反応、例えば酵素的または全細胞 バイオ変換もしくは酵素による分析技術における、ピリジンヌクレオチド補酵素 の、酸化または還元のための酵素の使用に関連する。 本発明の背景 天然のまたは遺伝子修飾された微生物体もしくは単離酵素を使用するバイオ変 換(biotransformation)操作は、多くの有用な物質の合成方法を提供するもので ある。バイオ変換は、化学合成方法と比べて、特に酵素触媒反応の部位特異性お よび立体特異性、緩和な反応条件の使用、および有害溶媒の不必要性といったい くつかの有利な点がある。 オキシドレダクターゼ酵素は、しばしば活性に対して酸化還元活性補酵素を必 要とする。このような補酵素のなかで最も一般的なものはピリジンヌクレオチド 補酵素ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NAD:酸化型NAD+、還元型 NADH)およびニコチンアミドアデニンジヌクレオチドホスフェート(NAD P:酸化型NADP+、還元型NADPH)である。これらの補酵素は高価であり 、特に価値の高い製品の場合でなければ、化学量論的量で実用的に供給できるも のではない。これは、多くのオキシドレダクターゼがバイオ変換反応に限定的に しか使用されない一因である。 望ましい形態の補酵素を再生する手段の提供によりバイオ変換過程における補 酵素の必要度を低下させることができる。これは、補酵素が触媒量のみの供給を 必要とされることを意味する。例えば、もし対象となる反応が、その反応でNA DHに還元されるNAD+を必要とするならば、このNADHは、別の酵素シス テム、例えばホルメートの存在下でのNAD+依存性ギ酸デヒドロゲナーゼによ るNAD+、で再び酸化されうる。これは補酵素サイクリングといわれる。ギ酸 デヒドロゲナーゼは、その触媒反応が本質的に不可逆性であるので、特にこの用 途に適している。 さらに複雑なことは、NAD要求性酵素の大部分は、NADPを補酵素として 使用することができないことであり、逆もまた同じである。例えば、ギ酸デヒド ロゲナーゼはNADP+からNADPHを再生するために使用することはできな い。 特殊な事例として、バイオ変換過程が別の補酵素を必要とする二つのオキシド レダクターゼを必要とすることがある。例えば最近提唱された、モルヒネを強力 な鎮痛剤ヒドロモルフォンに変換するバイオ変換過程は、NADP+依存性モル ヒネデヒドロゲナーゼとNADH依存性モルフィノンレダクターゼの連続作用を 必要とする(French et al(1995)Bio/Technology 13:674-676)。最初の反応で 、NADP+からNADPHへの還元と共にモルヒネはモルフィノンに変換され 、次いで第2の反応でNADHからNAD+への酸化と共にモルフィノンはヒド ロモルフォンに変換される。それゆえにNADP+とNADHの両方が供給され なければならない。さらに複雑なことに、最初の反応で生じたNADPHの存在 下に、NADPHのNADP+への再酸化を伴いながら、モルヒネデヒドロゲナ ーゼはヒドロモルフォン生成物を好ましくない生成物であるジヒドロモルヒネへ 還元する。これらの反応を添付の図1Aに示す。 ピリジンヌクレオチド依存性酵素は、被検物の量が補酵素の酸化または還元の 度合で決められるある種の酵素アッセイ法にも使われる。NADとNADPの酸 化および還元はいくつかの方法、例えば分光測定法および蛍光測定法で測定され る。しかし検出、格別に高感度な酸化または還元ではNADまたはNADPのど ちらか一方のみで利用可能であるが、両方では利用できない。例えばNADHか らNAD+への酸化は、グリセルアルデヒド−3−ホスフェートデヒドロゲナー ゼ(GAPDH)およびホスホグリセロキナーゼ(PGK)酵素を用いて、NA D+の存在に依存した反応でアデノシンジホスフェート(ADP)をアデノシント リホスフェート(ATP)にリン酸化し、次いで生じたATPをホタルルシフェラ ーゼのATP依存性発光反応によって検出することにより極めて高感度に検出で きる。市販されているGAPDHはNAD+に特異的であるので、この技法を用 いてNADPHのNADP+への酸化を検出することはできない。 上述した問題のいくつかは、NADとNADP間の還元当量を転移する酵素を 使って、例えばNADPHをNADP+へ酸化する一方でNADfをNADHへ 還元することによって解決できる。このような酵素はピリジンヌクレオチドトラ ンスヒドロゲナーゼ(PNTH)として知られている。数種の分類の酵素はこの活 性を示す(Rydstrom et al(1987)in“Pyridine nucleotide coenzymes: chemical,biochemical and medical aspects”,part B,eds.Dolphin et al ,John Wiley and Sons,NY,p.433-460)。一番よく知られているものは、ミト コンドリアおよびある種のバクテリア、例えば大腸菌の膜中で発見された膜結合 プロトンポンプPNTHである。この酵素は膜に結合しており、一般的にバイオ 変換や分析目的には適していない。可溶性非エネルギー関連PNTHが、例えば Pseudomanas fluorescens,Pseudomonas aerugjnosaおよびAzotobacter vinelandiiなどのある種のバクテリア中に存在することが報告されている。この 酵素はある程度その特性が分かっているが、その用途は限られている。 発明の概要 Pseudomonas fluorescene NCIMB 9815の可溶性トランスヒドロゲナーゼをコー ド化する遺伝子(sthで示す)をクローン化して配列決定し、酵素をEscherichi a coli中で過発現させた。これにより多量の酵素の調製が比較的容易にできる 。この酵素を精製し、特性を調べた。この酵素は、その触媒する反応、即ち、N ADとNADP間で、またはこれらの補酵素の類縁体間で還元当量の移転;この 酵素をコードする構造遺伝子sthのヌクレオチド配列、およびその配列から導 いたこの酵素の推定アミノ酸配列;約50,000のサブユニットMrを含む、 この酵素の構造特性;および1,000,000を超えるMrの巨大ポリマーを形 成する能力、によって定義される。 本発明の第一の態様は、この酵素を使用してピリジンヌクレオチド補酵素に作 用させ、バイオ変換過程を促進すること、例えば、NADまたはNADPまたは これら補酵素の類縁体の酸化状態を変えることである。このようにしてこれらの 補酵素に別の酵素が作用できるようにする。あるいはまた、構造遺伝子のランダ ムまたは部位指向性の突然変異誘発法により調製した変化形態の酵素を使用して もよい。そのように変化させた酵素は、活性レベルの変化、レギュレーションの 変化、サブユニット構造の変化を示すことがある。 この遺伝子sthが本発明の第二の態様を構成する。この遺伝子は、遺伝子修 飾した生物体を使ってこの酵素およびこの酵素の変化形の生産に用いることがで きる。例えば、sth遺伝子を異種構築物の全部または一部として有する遺伝子 修飾した生物体は、この酵素の生産を促進するような方法で増殖させることがで き、その後培地または細胞抽出物からこの酵素を回収することができる。これを 成し遂げる方法は当分野でよく知られている。 本発明の第三の態様は、この酵素を発現する遺伝子修飾した生物体である。そ のような生物体は、全細胞バイオ変換過程において使用でき、その細胞中に活性 酵素が存在することによってこの過程を促進し得る。そのような組換え生物体を 生み出す技術は当分野でよく知られている。 本発明の第四の態様によると、この酵素はこれらのアッセイを増強するために 、酵素ベースの分析アッセイに使われる。例えば、この酵素は、実際に、NAD PHからNADP+への酸化の場合に測定されるシグナルを、NADHからNA D+への酸化に基づいて測定できるシグナルに変換するのに用い得る。この変換 したシグナルは、その後以前は適用できなかったより高感度の技術で検出できる 。 発明の説明 本発明、は配列番号2で示される配列、または70%以上、好ましくは少なく とも80%、さらに好ましくは少なくとも90%の同一性があるアミノ酸配列を 有する酵素によって利用できる。この酵素はそれ自体で、または一種の形質転換 生物体として使用できる。形質転換に適した宿主は当業者にはよく知られている 。適した宿主の例はE.coliである。 本発明の酵素または生物体は、バイオ変換において分析目的または他の適切な 目的のために使用される。本発明は、酵素がピリジンヌクレオチド補酵素を使用 する反応と関係があるとき特に有用である。特定の例を図1Bに示す(図1Aと 比較)。STHの使用は、NADHの構築を避けることによりヒドロモルヒネの 還元が大きく減少することを示す。これにより高価な補酵素を供給する必要性が 除かれる。バイオ変換では、STHはNADHからNAD+へ還元当量を往復輸 送するので、この過程で1回以上、細胞を使用することを可能とする。 下記実施例1は、sthのクローニングと配列決定を例示説明するものであり 、一方実施例2および3は、本発明のSTHの使用を例示説明するものである。 これらの実施例は、図1(上述)および以下の他の添付図を参照している: 図2は、5.0kb Eco Rlフラグメント、および、sth遺伝子を持つ1.5kbS acII/Xho Iサブクローンの制限地図である。黒塗り部分はコード化領域であり 、矢印は配列決定反応を表す。 図3は、可溶性トランスヒドロゲナーゼ存在下でのモルヒネのヒドロモルフォ ンへの変換を示す。四角はモルヒネ、丸はヒドロモルフィノン、三角はジヒドロ モルヒネ。 図4はE.coli JM109/pMORB3-AmutMC80S/pPNT4およびE.coli JM109/pMORB3-Amu tMC80S細胞による逐次モルヒネバイオ変換を示す(OC=オピエート濃度(mM)、□ =モルヒネ、●=ヒドロモルフォン、▲=ジヒドロモルヒネ)。 実施例1 チオニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(tNAD+)とアデノシン−2' ,5'−ジホスフェート アガロースをはSigma(Poole,Dorset,UK)から入手し た。他の試薬は分析用または高純度品であり、SigmaまたはAldrich(Gillingham, Dorset,UK)から入手した。 Pseudomonas fluorescens NCIMB9815をNational Collection of Industrial a nd Marine Bacteria(Aberdeen,Scotland,UK)から入手した。Escherichia coli JM109をPromega(Southampton,UK)から入手した。両方の生物を180rpmで回 転振とうさせながら30℃(P.fluorescens)または37℃(E.coli)で、SOB培 地(Sambrook et al(1989)Molecular Cloning:A Laboratory Manual,2ndedn. ,Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbour,NY)中、通常 の方法で増殖させた。 STH活性を、50mMリン酸緩衝液、pH7.0中30℃で0.1mM tNA D+および0.1mM NADPHからなる反応混合物において、チオニコチンアミ ドアデニンジヌクレオチド(tNAD+)、NAD+類似体の還元を400nmスペク トル特性変化により観察して、通常の方法で定量した。酵素活性の1単位(U)は 、上記条件下で1分当り1mmolのtNAD+を還元する活性量で定義する。tN ADHへ還元時のtNAD+のモル変化は、吸光度400nmで11 3001.mol-1 cm-1であった(Cohen et al(1970)J.Biol.Chem.245:2825-2836)。タンパク濃 度をPierce試薬(Rockford,II,USA)を使用して製造元プロトコルによって通常 の方法で定量した。ウシ血清アルブミンを基準として使用した。比活性を、タン パク(U/mg)mg当りのSTH活性単位で計算した。 は標準的なクローニングベクターであるp Bluescript SK+を、Stratagene(Cam bridge,Cambs.,UK)から入手した。低コピー数ベクターであるpS IEMBLは 、Poustka et al(1984)Proc.Nalt.Acad.Sci.USA.81:4129-4133に記述され ているものである。サザンブロッティングとDNA操作は標準的技法で行った(S ambrook et al,supra)。 STHの精製:可溶性ピリジンヌクレオチドトランスヒドロゲナーゼ(STH)を 、Hojeberg et al(1976)Eur.J.Biochem.66:467-475の手法に手を加えた方法 でP.fluorescens NCIMB9815の細胞から精製して得た。細胞をSOB培地1l中 、定常期まで増殖させた。細胞を遠心分離(5000g、15min)で収集し、緩 衝液A(50mMトリス/HCl,pH7.0,2mMジチオトレイトール添加)20mlに再懸濁 した。次いで細胞をMS E Soniprep 150を使用して超音波処理(氷浴で冷却 するため30秒間あけて、12μm5秒間25回バースト)して粉砕した。細胞 の破片を遠心分離(25,000g、10分)で取り除いた。抽出物は0.19U/m gの比活性で93単位のSTH活性を含んでいた。 STHをアデノシン−2',5'・−ジホスフェートアガロース6mlを詰めた内 径1cmカラム(高さ7.6cm)を使用して精製した。カラムは使用中12ml/h、洗 浄中24ml/hとなるよう管理運転した。全ての操作は4℃で行い、全ての緩衝液 は2mMジチオトレイトールを含む。緩衝液A中5mM CaCl2でカラムを平衡に した後、CaCl2を加えて最終濃度5mMに調整した粗抽出物(20ml)をカラム に流した。次いでカラムを緩衝液A中0.4M NaCl、5mM CaCl2 90ml、その後、緩衝液A中0.7M NaCl、5mM CaCl224mlで洗浄 した。逆方向にもまた0.4MNaClを含む50mMトリス/HCl、pH8. 9で溶出した。各5ml画分を収集し、活性画分を集めた。集収物を、名目Mrカ ットオフ10,000の膜をはめ込んだAmicon 8050超ろ過セルを使用して超ろ 過して濃縮し、その後、緩衝液Aを使用してダイアフィルトレーションし、pH と塩濃度を下げた。最終容量は1.5mlであった。本生成物は140U/mgの比 活性でSTH活性の62Uを含有した。 それから、本生成物を、緩衝液Aで平衡化したSephacryl S-300(Pharmacia)15 0mlを充填した内径1.6cm高さ75cmのゲルろ過カラムにかけた。カラムは8ml /hとなるよう管理運転した。2mlの画分を収集した。活性画分(16ml)を集めて 前述のとおり超ろ過して最終容量1mlまで濃縮した。本生成物は310U/mgの 比活性で26UのSTH活性を含有した。 SDS−PAGEによる分析の前に、サンプルを凍結乾燥してさらに濃縮し、 少量の緩衝液Aに再懸濁した。この再構成した原料は活性を持たなかった。SD S−PAGEは、Pseudomonas aeruginosa(Rydstrom et al,supra)由来の酵素 について報告された値と一致する見かけのMr55,000で単一のタンパク質 バンドを示した。 クローニング:タンパク質を、製造元指導書に従いPhast Transfer semi-dry tr ansfer system(Pharmacia,St.Albans,Herts.,UK)を使用してSDS−PAG Eゲルからポリ(ビニリデンジフルオライド)(PVDF)膜(Problott,Applied B iosystems,Foster City,CA,USA)へ移した。 N−末端配列は自動エドマン分解から決定した。精製したPNTHのN−末端 配列は次のように決定した: A-V-Y-N-Y-D-V-V-V-L-G-S-(G/V)-P-A-G-E-(G/V)-A-A-M-N-A-A-(R/D)- 丸括弧部は割当てが不確かなことを示す。 P.fluorescensのコドンバイアス表は、Gen-ENBLデータベース中の20の遺伝 子に基づいて得られた。これから、ほとんどのコドンについて第3位のGおよび Cが有意に優先されることが明らかになった。このコドンバイアスに基づき、次 の縮重オリゴヌクレオチドを設計した:AC-(C/G)AC-(C/G)AC-GTC-GTA-GTT-GTA- (C/G)AC-(G/C)GC(N−末端配列の1−9残基に基づく)。 P.fluorescens NCIMB9815のゲノムDNAサザンブロットは、このオリゴヌク レオチドが5.0kb Eco R1フラグメントと最も強く結合することを示した。4か ら6kbのEco R1フラグメントライブラリーを、E.coli JM109を宿主として使用 してクローニングベクターpBluescript中で調製し、組換え細胞を、オリゴヌク レオチドプローブを使ったコロニーブロッティングによりスクリーニングした。 いくつかのポジティブコロニーを単離すると、すべてが同じ5.0kb挿入物を持 つことがわかった。挿入物の両方の配向物を回収した。これらの組換えプラスミ ドに、Eco R1挿入物の配向のみを変えてpSTH1AとpSTH1Bと名づけた。sth遺 伝子の位置を、挿入物の制限地図作成、次いでオリゴヌクレオチドプローブを使 用するサザン分析により、特定した。シーケンシングにより、STHで決定した のと同じN−末端配列のタンパクをコードするオープンリーディングフレーム( 転写解読枠)の存在が示された。様々なサブクローンをpBluescriptSK+で作り 、図1に示すように、ベクターベースのプライマーを使用して配列決定した。s thの配列とsthの推定アミノ酸配列は配列番号1および2に示す。 E.coli JM109/pSTH1AまたはpSTH1Bの飽和培養物から得た細胞抽出物は、NA DPHの存在下でチオニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(tNAD+)の還 元により検定したところ、検出可能なSTH活性を示た。pSTH1Aの1.5kb Sac II/XhoIフラグメントをpBluescriptSK+でサブクローン化した(図2)。この プラスミドはpSTH2と名づけた。pSTH2中で、sthはpBluescriptSK+のlacプ ロモーターから発現される正しい配向であった。0.4mM IPTGの不在または 存在下またはある状態で、E.coli JM109/pSTH2の飽和培養物から得た細胞抽出 物は、それぞれ4.1U/mgおよび22.0U/mgのトランスヒドロゲナーゼ活性を 示した。精製したSTHの比活性に基づけば、後者の場合においてSTHは、P. fluorescensで観察されたレベルの約100培にあたる約6%の可溶性細胞タン パク質を形成したものと評価された。 組換えSTHを、見かけ上均質になるまで、単一アフィニティークロマトグラ フィー段階でアデノシン−2',5'−ジホスフェートアガロースを用いて精製し た。細胞抽出物を、0.4mM IPTG存在下で増殖させたE.coli JM109/pSTH2の飽和培養物1lから上述した方法で調製した。得られた細胞抽出 物25mlのうち、27U/mgの比活性で2140UのSTH活性を含む5mlを、 上述の通りアデノシン−2',5'−ジホスフェートアガロースを充填したカラム に流した。カラムを、緩衝液A中0.7M NaCl、5mM CaCl2の35mlで 洗浄した。次いでSTHを50mMトリス/HCl中0.4MNaCl pH8.9で 溶出した。もっとも活性のある画分、全量13mlを集めて濃縮し、名目分子量カッ トオフ30,000の膜を使用する以外は上述の手順でダイアフィルトレーショ ンした。生成物は300U/mgの比活性で900UのSTH活性を持つ。この物 質はSDS−PAGEでは均質であるように見えた;そのためゲルろ過段階を省 略した。精製したSTHを2mMジチオトレイトールを含む緩衝液A中に−20℃ で保存したが、数週間経た後も活性の低下はなんら検出されなかった。 組換えSTHの特性をPseudomon asaeruginosa由来の酵素について報告された ものと比較した。SDS−PAGEで測定されたサブユニットMrは以前の報告 (Rydstrom et al,supra)と一致する。組換え酵素がラージポリマーを形成する 能力があるかどうかを測定するために、サンプルをカーボンフィルム上に吸着し 、1%w/v酢酸ウラニルでネガティブ染色し、Phillips CM100電子顕微鏡を使用 して電子顕微鏡的に検査した。直径約10nmかつ長さ500nmを超える長鎖ポリ マーが発見された。これは前報告(Louie et al(1972)J.Mol.Biol.70:651-664 )と一致する。 実施例2 モルヒネデヒドロゲナーゼとモルフィノンレダクターゼをEscherichia coliの 組換え株の再結合から調製した。(Willey et al(1993)Biochem.J.290:539-544 ;French and Bruce(1995)Biochem.J.312:671-678参照)。STHをPseudomonas fuorescens NCIMB9815より実施例1で述べた方法で調製した。モルヒネアルカ ロイドをHPLC(French et al,supra)で定量した。 50mMトリス/HCl緩衝液0.5mlに、10mMモルヒネ、0.2mM NADPH 、0.2mM NAD+、1mMジチオトレイトール、モルフィノンレダクタ ーゼ1単位、モルヒネデヒドロゲナーゼ1単位、およびSTH6単位を加えた反 応混合物を、4℃で8時間保温した。50μlのサンプルを一定時間毎に採取し 、酢酸で処理してタンパク質を沈降させて、HPLCで分析した。図3に示すよ うにモルヒネは高収率でヒドロモルフォンに変換された。平行してSTH欠乏状 態の実験も行った。この場合、モルヒネの変換は起こっていない。この挙動は、 STHが酵素バイオ変換過程において、補酵素サイクルを触媒する能力があるこ とを示す。 実施例3 突然変異モルヒネデヒドロゲナーゼ構造的遺伝子(morA)を持つ1.2kb Pst I フラグメントを、上流リボゾーム結合部位と相補し、プロモーター配列を、予め PstIで消化しておいた低コピ一数ベクター、pS IEMBLとライゲートさせて、pMO RA4mutMC80S構築物を作ると、これは更にサブクローニングするのに適当な制限 部位を含有した。突然変異morA遺伝子、リボゾーム結合部位とプロモーター部位 をもつ1.2kb HindIII/Eco R1フラグメントをpMORA4mutMC80Sから切り出し、mo rBの単一コピー、モルフィノンレダクターゼの構造遺伝子をそのリボゾーム結合 部位およびプロモーター領域を共に持つHindIII/Eco R1-消化しpMORB3(French et al,supra)へとライゲートさせて、pMORB3-AmutMC80S構築物を作った。 可溶性ピリジンヌクレオチドトランスヒドロゲナーゼに対する構造遺伝子を持 つ1.5kb PstI/XhoIフラグメントを、事前にPstIとSalIで消化した。pS1EMB Lにライゲートさせ、pRNT4を作った。 E.coli JM109/pMORB3-AmutMC80SおよびE.coli JM109/pMORB3-AmutMC80S/pPN T4の細胞を定常期まで増殖させ、4℃、17,310gで15分間遠心分離して 、収集した。次いで細胞を50mMトリスHCl(pH7.5)で洗浄し、再度遠心 分離した。上澄み液を取り除き、ペレット化した細胞をバイオ変換用に必要なと きまで氷上で貯蔵した。E.coli JM109/pMORB3-AmutMC80S細胞における酵素活性 の典型的な値は、モルヒネデヒドロゲナーゼの場合0.06U/mg、モルフィノン レダクターゼの場合0.88U/mgであるのに対し、一方E.coli JM109/pMORB3-AmutMC80/pPNT4細胞においては、モルヒネデヒドロゲナーゼの場 合0.044U/mg、モルフィノンレダクターゼの場合0.78U/mgおよびSTH の場合0.72U/mgであった。小規模全細胞バイオ変換(全量3ml)を、トリスH Cl(pH7.5)50mM中20mMモルヒネおよび最終細胞密度0.17g/mlを含む 反応混合物にて実施した。バイオ変換を30℃で回転振盪器中で重複して行い、 一定の時間毎にサンプルを採取した。サンプルを遠心分離で浄化し、オピエート 含有量を前述(French et al,supra)のようにHPLCを使用して分析した。一 連の逐次バイオ変換を、インキュベーションの間に収集および洗浄した同バッチ の細胞を使用して行った。図4に示した結果から、組換えSTHを含む細胞はバ イオ変換過程に1回以上使用される能力があるのに対し、組換えSTHを欠く細 胞は一回しか使用できないことを示している。これらの結果は、組換えSTHが 、NADPとNADに依存するイシビボ酵素過程でサイクリングする補酵素とし て挙動する能力があることを示している。 BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The enzymatic coenzyme cycling invention using soluble pyridine nucleotide transhydrogenase, in vivo or in vitro enzymatic reactions, in the analysis technique, for example by enzymatic or whole cell biotransformation or enzyme, pyridine nucleotides Related to the use of enzymes for the oxidation or reduction of coenzymes. BACKGROUND OF THE INVENTION Biotransformation procedures using natural or genetically modified microbial organisms or isolated enzymes provide a method for the synthesis of many useful substances. Bioconversion has several advantages over chemical synthesis methods, particularly the site and stereospecificity of enzyme catalysis, the use of mild reaction conditions, and the elimination of harmful solvents. Oxidoreductase enzymes often require a redox-active coenzyme for activity. The most common of such coenzymes are the pyridine nucleotide coenzyme nicotinamide adenine dinucleotide (NAD: oxidized NAD + , reduced NADH) and nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NAD P: oxidized NADP + , Reduced NADPH). These coenzymes are expensive and cannot be practically supplied in stoichiometric quantities unless they are particularly valuable products. This is one reason that many oxidoreductases are used exclusively in bioconversion reactions. Providing a means for regenerating the desired form of coenzyme can reduce the need for coenzyme in the bioconversion process. This means that the coenzyme needs to be supplied in catalytic amount only. For example, if the reaction of interest requires NAD + , which is reduced to NADH in that reaction, this NADH may be converted by another enzyme system, such as NAD + -dependent formate dehydrogenase in the presence of formate. NAD + can be oxidized again. This is called coenzyme cycling. Formate dehydrogenase is particularly suitable for this application because its catalytic reaction is essentially irreversible. To complicate matters further, most of the NAD-requiring enzymes cannot use NADP as a coenzyme, and vice versa. For example, formate dehydrogenase cannot be used to regenerate NADPH from NADP + . In a special case, the bioconversion process requires two oxidoreductases that require separate coenzymes. For example, the recently proposed bioconversion process of converting morphine to the potent analgesic hydromorphone requires the continuous action of NADP + -dependent morphine dehydrogenase and NADH-dependent morphinone reductase (French et al (1995) Bio / Technology 13: 674-676). In the first reaction, morphine is converted to morphinone with reduction of NADP + to NADPH, and then in the second reaction morphine is converted to hydromorphone with oxidation of NADH to NAD + . Therefore, both NADP + and NADH must be supplied. To complicate matters, morphine dehydrogenase reduces the hydromorphone product to the undesired product dihydromorphine, with re-oxidation of NADPH to NADP + in the presence of NADPH produced in the first reaction. These reactions are shown in the attached FIG. 1A. Pyridine nucleotide-dependent enzymes are also used in certain enzyme assays where the amount of analyte is determined by the degree of oxidation or reduction of the coenzyme. Oxidation and reduction of NAD and NADP are measured by several methods, such as spectroscopy and fluorimetry. However, for detection, particularly sensitive oxidation or reduction, only NAD or NADP is available, but not both. For example oxidation of NADH to NAD + using the glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) and phosphoglycerokinase (PGK) enzyme, adenosine diphosphate in the reaction that is dependent on the presence of NA D + a (ADP) Phosphorylation to adenosine triphosphate (ATP), and then the resulting ATP is detected by the ATP-dependent luminescence reaction of firefly luciferase, which can be detected with extremely high sensitivity. Since commercially available GAPDH is specific for NAD + , the oxidation of NADPH to NADP + cannot be detected using this technique. Some of the problems described above can be solved by using enzymes that transfer the reduction equivalent between NAD and NADP, for example, by oxidizing NADPH to NADP + while reducing NADf to NADH. Such an enzyme is known as pyridine nucleotide transhydrogenase (PNTH). Several classes of enzymes exhibit this activity (Rydstrom et al (1987) in "Pyridine nucleotide coenzymes: chemical, biochemical and medical aspects", part B, eds. Dolphin et al, John Wiley and Sons, NY, p. 433-460). The best known are the membrane-bound proton pumps PNTH found in the membranes of mitochondria and certain bacteria, such as E. coli. This enzyme is membrane bound and is generally not suitable for bioconversion or analytical purposes. Soluble non-energy related PNTH has been reported to be present in certain bacteria such as, for example, Pseudomanas fluorescens, Pseudomonas aerugjnosa and Azotobacter vinelandii. Although this enzyme has some known properties, its use is limited. SUMMARY OF THE INVENTION The gene encoding the soluble transhydrogenase of Pseudomonas fluorescene NCIMB 9815 (designated sth) was cloned and sequenced, and the enzyme was overexpressed in Escherichia coli. This makes it relatively easy to prepare a large amount of enzyme. This enzyme was purified and characterized. The enzyme reacts in the catalyzed reaction, ie, transfer of reducing equivalents between NAD and NADP or between analogs of these coenzymes; the nucleotide sequence of the structural gene sth encoding this enzyme, and the derivation from that sequence. the deduced amino acid sequence of octopus enzyme; containing approximately 50,000 subunits M r of the structural properties of the enzyme; ability to form a giant polymer M r exceeding and 1,000,000, it is defined by. A first aspect of the present invention is to use this enzyme to act on pyridine nucleotide coenzymes to accelerate the bioconversion process, for example, by altering the oxidation state of NAD or NADP or analogs of these coenzymes. is there. In this way, another enzyme can act on these coenzymes. Alternatively, an altered form of the enzyme prepared by random or site-directed mutagenesis of the structural gene may be used. Enzymes so altered may exhibit altered levels of activity, altered regulation, altered subunit structure. This gene sth constitutes the second aspect of the present invention. The gene can be used to produce the enzyme and variants of the enzyme using genetically modified organisms. For example, genetically modified organisms having the sth gene as all or part of a heterologous construct can be grown in such a way as to promote production of the enzyme, after which the enzyme is recovered from the medium or cell extract. be able to. Methods for accomplishing this are well-known in the art. A third aspect of the present invention is a genetically modified organism that expresses this enzyme. Such organisms can be used in whole cell bioconversion processes and can facilitate this process by the presence of active enzymes in the cells. Techniques for producing such recombinant organisms are well known in the art. According to a fourth aspect of the invention, the enzyme is used in an enzyme-based analytical assay to enhance these assays. For example, the enzyme, in fact, may use the signal to be measured in the case of oxidation of NAD PH to NADP +, to convert NADH to a signal that can be measured based on the oxidation of NA D +. This converted signal can then be detected with more sensitive techniques not previously applicable. DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention can be used with enzymes having the sequence shown in SEQ ID NO: 2, or an amino acid sequence having 70% or more, preferably at least 80%, more preferably at least 90% identity. This enzyme can be used by itself or as a kind of transformed organism. Suitable hosts for transformation are well known to those skilled in the art. An example of a suitable host is E. coli. The enzymes or organisms of the present invention are used in bioconversion for analytical or other suitable purposes. The invention is particularly useful when the enzyme is involved in a reaction using a pyridine nucleotide coenzyme. A specific example is shown in FIG. 1B (compare FIG. 1A). The use of STH indicates that avoiding the construction of NADH greatly reduces the reduction of hydromorphine. This eliminates the need to supply expensive coenzymes. In bioconversion, STH reciprocates transports reducing equivalents from NADH to NAD + , thus allowing the cells to be used more than once in this process. Example 1 below illustrates the cloning and sequencing of sth, while Examples 2 and 3 illustrate the use of STH of the present invention. These examples refer to FIG. 1 (above) and other accompanying figures below: FIG. 2 shows a 5.0 kb Eco R1 fragment and a 1.5 kb SacII / XhoI subclone with the sth gene. It is a restriction map. Filled areas are coding regions, and arrows represent sequencing reactions. FIG. 3 shows the conversion of morphine to hydromorphone in the presence of soluble transhydrogenase. Squares are morphine, circles are hydromorphinone, triangles are dihydromorphine. FIG. 4 shows the sequential morphine bioconversion by E. coli JM109 / pMORB3-AmutMC80S / pPNT4 and E. coli JM109 / pMORB3-AmutMC80S cells (OC = opiate concentration (mM), □ = morphine, ● = hydromorphone, ▲ = Dihydromorphine). Example 1 Thionicotinamide adenine dinucleotide (tNAD + ) and adenosine-2 ′, 5′-diphosphate agarose were obtained from Sigma (Poole, Dorset, UK). Other reagents were of analytical or high purity and were obtained from Sigma or Aldrich (Gillingham, Dorset, UK). Pseudomonas fluorescens NCIMB9815 was obtained from the National Collection of Industrial and Marine Bacteria (Aberdeen, Scotland, UK). Escherichia coli JM109 was obtained from Promega (Southampton, UK). At 30 ° C. with both the biological shaken rotated at 180rpm (P.fluorescens) or 37 ℃ (E.coli), SOB medium (Sambrook et al (1989) Molecular Cloning:. A Laboratory Manual, 2 nd edn, Cold (Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY). STH activity was measured in a reaction mixture consisting of 0.1 mM tNA D + and 0.1 mM NADPH at 30 ° C. in 50 mM phosphate buffer, pH 7.0, at 30 ° C., using thionicotinamide adenine dinucleotide (tNAD + ), an NAD + analog. Reduction was observed by 400 nm spectral property change and quantified in the usual manner. One unit (U) of the enzyme activity is defined as the amount of activity that reduces 1 mmol of tNAD + per minute under the above conditions. The molar change of tNAD + upon reduction to tNADH was 11 3001 mol −1 cm −1 at an absorbance of 400 nm (Cohen et al (1970) J. Biol. Chem. 245: 2825-2836). Protein concentration was quantified by Pierce reagent (Rockford, II, USA) according to the manufacturer's protocol in the usual manner. Bovine serum albumin was used as a reference. Specific activity was calculated in units of STH activity per mg of protein (U / mg). Obtained a standard cloning vector, p Bluescript SK +, from Stratagene (Cam bridge, Cambs., UK). PS IEMBL, a low copy number vector, is available from Poustka et al (1984) Proc. Nalt. Acad. Sci. USA. 81: 4129-4133. Southern blotting and DNA manipulations were performed using standard techniques (Sambrook et al, supra). Purification of STH: Soluble pyridine nucleotide transhydrogenase (STH) was obtained from Hojeberg et al (1976) Eur. J. Biochem. 66: 467-475, and purified from cells of P.fluorescens NCIMB9815 by a modified method. Cells were grown to stationary phase in 11 of SOB medium. The cells were collected by centrifugation (5000 g, 15 min) and resuspended in 20 ml of buffer A (50 mM Tris / HCl, pH 7.0, supplemented with 2 mM dithiothreitol). The cells were then triturated using MS E Soniprep 150 by sonication (open for 30 seconds to cool in an ice bath and burst 12 times 5 seconds for 5 seconds). Cell debris was removed by centrifugation (25,000 g, 10 minutes). The extract contained 93 units of STH activity at a specific activity of 0.19 U / mg. STH was purified using a 1 cm id column (7.6 cm height) packed with 6 ml of adenosine-2 ', 5' .- diphosphate agarose. The column was controlled and operated so as to be 12 ml / h during use and 24 ml / h during washing. All manipulations were performed at 4 ° C., and all buffers contained 2 mM dithiothreitol. After equilibrating the column with 5 mM CaCl 2 in buffer A, the crude extract (20 ml) adjusted to a final concentration of 5 mM by adding CaCl 2 was passed through the column. Then buffer A 0.4 M NaCl column, 5 mM CaCl 2 90 ml, then buffer A 0.7M NaCl, washed with 5 mM CaCl 2 24 ml. Elution in the reverse direction was also with 50 mM Tris / HCl, pH 8.9 containing 0.4 M NaCl. Each 5 ml fraction was collected and the active fraction was collected. The collection was prepared using the Amicon 8050 ultrafiltration cell fitted membrane nominal M r cutoff of 10,000 and concentrated ultrafiltration, then diafiltered using buffer A, pH and The salt concentration was reduced. Final volume was 1.5 ml. The product contained 62 U of STH activity at a specific activity of 140 U / mg. The product was then applied to a gel filtration column 1.6 cm id and 75 cm high packed with 150 ml Sephacryl S-300 (Pharmacia) equilibrated with buffer A. The column was controlled and operated to 8 ml / h. Two ml fractions were collected. Active fractions (16 ml) were collected, ultrafiltered and concentrated to a final volume of 1 ml as described above. This product contained 26 U of STH activity at a specific activity of 310 U / mg. Prior to analysis by SDS-PAGE, the samples were lyophilized, further concentrated and resuspended in a small amount of buffer A. This reconstituted feed had no activity. SD S-PAGE showed Pseudomonas aeruginosa (Rydstrom et al, supra ) single protein band at M r 55,000 apparent that matches the reported value for the origin of the enzyme. Cloning: Proteins were poly (vinylidene difluoride) (PVDF) membranes from SDS-PAGE gels using the Phast Transfer semi-dry transfer system (Pharmacia, St. Albans, Herts., UK) according to the manufacturer's instructions. (Problott, Applied Biosystems, Foster City, CA, USA). N-terminal sequence was determined from automated Edman degradation. The N-terminal sequence of the purified PNTH was determined as follows: AVYNYDVVVLGS- (G / V) -PAGE- (G / V) -AAMNAA- (R / D)-The parentheses indicate that the assignment is uncertain. Show. A P. fluorescens codon bias table was obtained based on 20 genes in the Gen-ENBL database. This revealed that G and C at position 3 were significantly preferred for most codons. Based on this codon bias, the following degenerate oligonucleotides were designed: AC- (C / G) AC- (C / G) AC-GTC-GTA-GTT-GTA- (C / G) AC- (G / C) GC (based on residues 1-9 of the N-terminal sequence). A genomic DNA Southern blot of P. fluorescens NCIMB9815 showed that this oligonucleotide bound most strongly to the 5.0 kb Eco R1 fragment. A 4-6 kb Eco R1 fragment library was prepared in the cloning vector pBluescript using E. coli JM109 as a host and recombinant cells were screened by colony blotting using oligonucleotide probes. Isolation of some positive colonies showed that they all had the same 5.0 kb insert. Both orientations of the insert were recovered. These recombinant plasmids were named pSTH1A and pSTH1B with only the orientation of the Eco R1 insert changed. The location of the sth gene was determined by restriction mapping of the insert followed by Southern analysis using oligonucleotide probes. Sequencing showed the presence of an open reading frame encoding the same N-terminal sequence of the protein as determined by STH. Various subclones were made with pBluescript SK + and sequenced using vector-based primers, as shown in FIG. The sequence of sth and the deduced amino acid sequence of sth are shown in SEQ ID NOs: 1 and 2. E. Cell extracts obtained from saturated cultures of E. coli JM109 / pSTH1A or pSTH1B showed detectable STH activity when assayed by reduction of thionicotinamide adenine dinucleotide (tNAD + ) in the presence of NA DPH. The 1.5 kb SacII / XhoI fragment of pSTH1A was subcloned with pBluescript SK + (FIG. 2). This plasmid was named pSTH2. In pSTH2, sth was in the correct orientation expressed from the lac promoter of pBluescript SK +. In the absence, presence, or presence of 0.4 mM IPTG, E. coli. Cell extracts obtained from saturated cultures of E. coli JM109 / pSTH2 exhibited transhydrogenase activities of 4.1 U / mg and 22.0 U / mg, respectively. Based on the specific activity of purified STH, in the latter case, STH was assessed to have formed about 6% of soluble cellular proteins, corresponding to about 100 cultures of the level observed in P. fluorescens. Recombinant STH was purified using adenosine-2 ', 5'-diphosphate agarose in a single affinity chromatography step until it was apparently homogeneous. Cell extracts were prepared as described above from 1 liter of a saturated culture of E. coli JM109 / pSTH2 grown in the presence of 0.4 mM IPTG. Of 25 ml of the obtained cell extract, 5 ml containing 27 U / mg of specific activity and 2140 U of STH activity was applied to a column packed with adenosine-2 ', 5'-diphosphate agarose as described above. The column, buffer A 0.7M NaCl, washed with 5 mM CaCl 2 in 35 ml. The STH was then eluted with 0.4 M NaCl in 50 mM Tris / HCl pH 8.9. The most active fractions, a total volume of 13 ml, were collected and concentrated and diafiltered as described above except that a membrane with a nominal molecular weight cutoff of 30,000 was used. The product has 900 U STH activity at a specific activity of 300 U / mg. This material appeared homogeneous on SDS-PAGE; therefore, the gel filtration step was omitted. The purified STH was stored at −20 ° C. in buffer A containing 2 mM dithiothreitol, but after several weeks no decrease in activity was detected. The properties of the recombinant STH were compared to those reported for the enzyme from Pseudomon asaeruginosa. The subunit Mr measured by SDS-PAGE is consistent with previous reports (Rydstrom et al, supra). To determine if the recombinant enzyme is capable of forming a large polymer, the sample was adsorbed on a carbon film, negatively stained with 1% w / v uranyl acetate, and electron-scanned using a Phillips CM100 electron microscope. Examined microscopically. Long chain polymers with a diameter of about 10 nm and a length of more than 500 nm have been discovered. This is consistent with the previous report (Louie et al (1972) J. Mol. Biol. 70: 651-664). Example 2 Morphine dehydrogenase and morphinone reductase were prepared from recombination of recombinant strains of Escherichia coli. (See Willey et al (1993) Biochem. J. 290: 539-544; French and Bruce (1995) Biochem. J. 312: 671-678). STH was prepared from Pseudomonas fuorescens NCIMB9815 by the method described in Example 1. Morphine alkaloids were quantified by HPLC (French et al, supra). Reaction mixture obtained by adding 10 mM morphine, 0.2 mM NADPH, 0.2 mM NAD + , 1 mM dithiothreitol, 1 unit of morphinone reductase, 1 unit of morphine dehydrogenase, and 6 units of STH to 0.5 ml of 50 mM Tris / HCl buffer. Was kept at 4 ° C. for 8 hours. 50 μl samples were taken at regular intervals, treated with acetic acid to precipitate proteins and analyzed by HPLC. As shown in FIG. 3, morphine was converted to hydromorphone in high yield. In parallel, experiments with STH deficiency were also performed. In this case, no conversion of morphine has occurred. This behavior indicates that STH is capable of catalyzing the coenzyme cycle during the enzymatic bioconversion process. Example 3 A 1.2 kb PstI fragment carrying the mutant morphine dehydrogenase structural gene (morA) was complemented with an upstream ribosome binding site, and the promoter sequence was reduced to a single copy vector, pSI, previously digested with PstI. When ligated with IEMBL to create the pMO RA4mutMC80S construct, it contained appropriate restriction sites for further subcloning. A mutated morA gene, a 1.2 kb HindIII / Eco R1 fragment having a ribosome binding site and a promoter site was excised from pMORA4mutMC80S, and a single copy of morB and a structural gene of morphinone reductase were combined with its ribosome binding site and promoter region. The HindIII / Eco R1-digested and ligated into pMORB3 (French et al, supra) to create the pMORB3-AmutMC80S construct. A 1.5 kb PstI / XhoI fragment carrying the structural gene for soluble pyridine nucleotide transhydrogenase was previously digested with PstI and SalI. It was ligated to pS1EMB L to generate pRNT4. E. coli JM109 / pMORB3-AmutMC80S and E. coli JM109 / pMORB3-AmutMC80S / pPN T4 cells were grown to stationary phase and collected by centrifugation at 17,310 g for 15 minutes at 4 ° C. The cells were then washed with 50 mM Tris HCl (pH 7.5) and centrifuged again. The supernatant was removed and the pelleted cells were stored on ice until needed for bioconversion. Typical values of enzyme activity in E. coli JM109 / pMORB3-AmutMC80S cells are 0.06 U / mg for morphine dehydrogenase and 0.88 U / mg for morphinone reductase, while E. coli In JM109 / pMORB3-AmutMC80 / pPNT4 cells, the morphine dehydrogenase concentration was 0.044 U / mg, morphinone reductase was 0.78 U / mg, and STH was 0.72 U / mg. Small-scale whole-cell bioconversion (3 ml total) was performed in a reaction mixture containing 20 mM morphine in 50 mM Tris HCl (pH 7.5) and a final cell density of 0.17 g / ml. Bioconversion was performed in duplicate on a rotary shaker at 30 ° C. and samples were taken at regular intervals. Samples were clarified by centrifugation and opiate content was analyzed using HPLC as described previously (French et al, supra). A series of sequential bioconversions was performed using the same batch of cells collected and washed during the incubation. The results shown in FIG. 4 indicate that cells containing recombinant STH are capable of being used more than once in the bioconversion process, whereas cells lacking recombinant STH can be used only once. These results indicate that recombinant STH is capable of behaving as a coenzyme cycling in an ex vivo enzyme process dependent on NADP and NAD.

【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】平成10年11月6日(1998.11.6) 【補正内容】 請求の範囲 1.配列番号2に対して70%以上の同一性配列を有し、かつ、各ピリジンヌク レオチド補酵素間で還元当量を移転する能力のある酵素を発現するように形質転 換させた非天然の生物体。 2.酵素が、可溶性ピリジンヌクレオチドトランスヒドロゲナーゼである、請求 項1に記載の生物体。 3.請求項1または2に記載の生物体のバイオ触媒としての使用。 4.配列番号1に対して70%以上の同一性配列を有し、可溶性ピリジンヌクレ オチドトランスヒドロゲナーゼの活性を有する酵素をコードするヌクレオチド分 子。 5.請求項1または2に定義した酵素または生物体の使用を含んでなる、酵素お よびピリジンヌクレオチド補酵素により基質を生成物に変換する方法。 6.バイオ変換またはアッセイである、請求項5に記載の方法。 7.基質がモルヒネである、請求項5または6に記載の方法。 8.補酵素を触媒量で使用する、請求項5ないし7のいずれかに記載の方法。[Procedure of Amendment] Article 184-8, Paragraph 1 of the Patent Act [Submission date] November 6, 1998 (1998. 11.6) [Correction contents]                                The scope of the claims 1. A sequence having 70% or more identity to SEQ ID NO: 2 and Transformed to express an enzyme capable of transferring reducing equivalents between leotide coenzymes An unnatural organism that has been replaced. 2. The enzyme is a soluble pyridine nucleotide transhydrogenase Item 2. An organism according to item 1. 3. Use of the organism according to claim 1 or 2 as a biocatalyst. 4. A soluble pyridine nucleic acid having at least 70% identity to SEQ ID NO: 1 Nucleotides encoding an enzyme having otide transhydrogenase activity Child. 5. An enzyme or an organism comprising the use of an enzyme or organism as defined in claim 1 or 2. And a method for converting a substrate into a product by a pyridine nucleotide coenzyme. 6. 6. The method of claim 5, which is a bioconversion or an assay. 7. The method according to claim 5 or 6, wherein the substrate is morphine. 8. 8. The method according to claim 5, wherein the coenzyme is used in a catalytic amount.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C12N 9/02 C12P 17/04 // C12P 17/04 C12N 5/00 A (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(GH,KE,LS,MW,S D,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG ,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM,AU ,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CN, CU,CZ,EE,GB,GE,GH,HU,ID,I L,IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC ,LK,LR,LS,LT,LV,MD,MG,MK, MN,MW,MX,NO,NZ,PL,RO,RU,S D,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT ,UA,UG,US,UZ,VN,YU,ZW (72)発明者 フレンチ,クリストファー・エドワード イギリス、シービー2・1キューティ、ケ ンブリッジ、テニス・コート・ロード、イ ンスティテュート・オブ・バイオテクノロ ジー、ユニバーシティ・オブ・ケンブリッ ジ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C12N 9/02 C12P 17/04 // C12P 17/04 C12N 5/00 A (81) Designated country EP (AT , BE, CH, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA , GN, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, KE, LS, MW, SD, SZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AL, AM, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CN, CU, CZ, EE, GB, GE, GH, HU, ID, I , IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, RO, RU, S D, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZW (72) Inventor French, Christopher Edward UK, CB 2.1 Cutty, Ke Bridge, Tennis Court Road, Institute of Biotechnology, University of Cambridge

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1.配列番号2に対して70%以上の同一性配列を有し、かつ、各ピリジンヌク レオチド補酵素間で還元当量を移転する能力のある酵素を発現するように形質転 換させた生物体。 2.酵素が、可溶性ピリジンヌクレオチドトランスヒドロゲナーゼである、請求 項1に記載の生物体。 3.請求項1または2に記載の生物体のバイオ触媒としての使用。 4.配列番号1に対して70%以上の同一性配列を有し、可溶性ピリジンヌクレ オチドトランスヒドロゲナーゼの活性を有する酵素をコードするヌクレオチド分 子。 5.請求項1または2に定義した酵素または生物体の使用を含んでなる、酵素お よびピリジンヌクレオチド補酵素により基質を生成物に変換する方法。 6.バイオ変換またはアッセイである、請求項5に記載の方法。 7.基質がモルヒネである、請求項5または6に記載の方法。 8.補酵素を触媒量で使用する、請求項5ないし7のいずれかに記載の方法。[Claims] 1. A sequence having 70% or more identity to SEQ ID NO: 2 and Transformed to express an enzyme capable of transferring reducing equivalents between leotide coenzymes The replaced organism. 2. The enzyme is a soluble pyridine nucleotide transhydrogenase Item 2. An organism according to item 1. 3. Use of the organism according to claim 1 or 2 as a biocatalyst. 4. A soluble pyridine nucleic acid having at least 70% identity to SEQ ID NO: 1 Nucleotides encoding an enzyme having otide transhydrogenase activity Child. 5. An enzyme or an organism comprising the use of an enzyme or organism as defined in claim 1 or 2. And a method for converting a substrate into a product by a pyridine nucleotide coenzyme. 6. 6. The method of claim 5, which is a bioconversion or an assay. 7. The method according to claim 5 or 6, wherein the substrate is morphine. 8. 8. The method according to claim 5, wherein the coenzyme is used in a catalytic amount.
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